基于可编程图形处理器的实时景深模拟

一幅具有景深效果的图，其显著特征是图像部分清晰部分模糊。基于这一特点，在景深的计算机仿真中，首先由计算机对三维场景成像，并将该场景存储为纹理，此纹理为清晰的场景纹理。成像时通过顶点编程，于α通道中存储了物体距离聚焦面的深度信息。然后对场景纹理进行多次均值滤波生成模糊的场景纹理，最后以清晰场景纹理的α值为插值系数将两幅纹理进行融合而模拟出景深效果。算法充分利用了图形处理器（GPU）的多纹理技术和可编程性，将运算从CPU转移至GPU，很好地仿真了景深效果，且满足实时性要求，可应用于虚拟现实系统。     

基于虚拟现实的船舶轮机仿真训练系统

将虚拟现实技术应用于轮机系统仿真中,建立了"基于虚拟现实的轮机仿真训练系统". 虚拟现实技术是近年来发展起来的一种新的计算机技术,结合了计算机硬件,图形显示,生理学,心理学的最新研究成果.本系统实现了传统船舶轮机仿真系统所无法实现的一些特殊运行情况的模拟,并为训练者提供真实的临场感觉.本文介绍了系统的设计思想、总体结构及系统的组成和特点.     

基于PC集群并行图形绘制系统综述

如何满足大规模数据集科学计算可视化、沉浸式虚拟现实和巨型场景绘制等应用领域都对计算机图形绘制能力的需求已经是计算机图形学领域亟需解决的问题。在高速网络互联并配有高性能3D图形卡的PC集群上构造并行图形绘制系统已经成为普遍的解决方案。根据几何图元归属判断的时机,并行图形绘制系统可分为Sort-first,Sort-middle和Sort-last。根据应用程序在集群节点间的分布,基于集群的并行图形绘制系统可分为Client-Server和Master-Slave两种系统模型。目前流行的基于PC集群并行图形绘制系统包括WireGL,Chromium,ScalableDisplayWall和AnyGL。     

基于GPU的B样条曲面加速计算

图形处理器(GPU)可编程性能的不断提高使得在三维几何造型系统中出现了越来越多的基于GPU的应用。提出了一个基于GPU片元程序计算B样条曲面的加速算法。通过测试算法在GPU上计算B样条曲面的时间与基于CPU的传统算法相比较,表明提出的基于GPU的加速算法效率明显高于传统算法。同时提出的算法具有良好的易用性和可扩展性,可以应用到Bézier曲面、NURBS曲面等其他参数曲面的加速计算中。     

虚拟现实技术在机器人臂/灵巧手遥操作中的应用

将虚拟现实技术应用机器人臂/灵巧手遥操作系统中,完成了环境建模、人-机接口、精确的图形碰撞检测和抓握稳定性分析,并实现了对虚拟环境中模型的实时误差校正。利用该虚拟现实系统,结合视觉反馈和力反馈,完成了按按钮、拉抽屉、抓握灯泡等遥操作任务。     

三种船舶运动控制仿真系统

船舶运动控制系统有三种仿真模式：一是单机仿真即在一台计算机上同时运行船舶运动数学模型和控制器；二是双机仿真即一台计算机运行船舶运动数学模型，另一台为真实的船舶控制器，控制器通过数字通信接口控制另一台计算机上运行的船舶运动模型，也称为半物理仿真；三是物理仿真即建造一艘按某一水动力学相似准则而缩尺的模型船，在模型船上装上真实的船舶控制器，在水池或海上做船舶运动控制试验。本文介绍大连海事大学轮机工程学院研制的上述三种船舶运动控制仿真系统。     

GPU上的实时三维云仿真

云的建模和绘制-直是计算机图形领域研究的挑战之一.提出了一种全在GPU上的三维云模拟和渲染的框架,从面片生成、排序和渲染全在GPU内完成.云建模采用编制的云模型编辑器对云的形状和颜色等属性进行编辑,通过面片组合生成三维云几何模型.云的渲染方面,采用GPU上实现的bitonic排序方法对组成三维云的面片进行排序以实现正确的alpha混合;并将图形引擎特性-几何着色器引入到GPU上的三维云渲染中,实现三维云几何形体在GPU中的生成.开发了三维云生成和渲染模块,实现了可视化仿真应用中大规模和实时渲染的三维云仿真模块.     

JC－3型真实纹理成像计算机

ＪＣ－３型真实纹理成像计算机ＪＣ－３型真实纹理成像计算机是我单位９３年６月最新研制出的高科技产品，是采用图形扫描仪，将其实照片经过转换输入到成像计算机系统中。成像计算机采用硬件并行流水线进行数据处理，经过多次数据转换，最终投射到屏幕上。此方法得到的图...     

摄像机的计算机仿真研究

本文通过对计算机小孔成像技术及其不足之处的分析,提出并改进了基于摄像机真实物理模型成像过程的仿真技术。进而就摄像机的计算机仿真理论技术进行分析,结合虚拟现实技术特别是计算机成像技术和数字图像处理技术应用于摄像机仿真的技术,并提出改进方法以提高实时性能。最后给出了实时仿真方案。结果表明可以达到实时仿真目的。     

5G室内分布系统规划建模及优化算法

由于5G移动通信技术中的多数新业务包括时代智慧家庭、智能工厂、虚拟现实等等都发生在室内场景,因此如何快速规划建设成本低且功率损耗少的5G网络室内分布系统,对电信运营商来说具有重要的意义。建立了更贴近实际场景下的5G室内分布系统规划数学模型,该模型以最小化部署成本和天线间最大输出信号功率偏差为目标,以满足每个天线的期望输出信号功率为约束,是一个带约束的混合变量多目标优化问题。基于哈夫曼编码思想,提出了适合室分系统结构的编码策略,利用该编码策略在MOEA/D-CM2M算法框架下设计出求解该模型的有效算法,并且能够通过一次运行提供多个规划方案。计算机仿真表明建立的模型与提出的算法十分有效,比两个真实案例的原设计分别节省了8.90%和20.09%的成本。     

论系统的复杂性和复杂系统

与系统打交道，系统的复杂性和复杂系统是不可避免的，它们是一种客观存在，同时也是一种相对存在。在理论和实践上，重要的是如何确认系统的复杂性和复杂系统，确定的定性和定量根据、标准和模式不存在，提出一些抽象思维的原则是必要的，特别是要探索对系统复杂性和复杂系统的研究方法和工具。     

复杂系统的认识与系统模型

在现有复杂社会系统的组元、结构、功能的系统概念基础上,增加系统运行、产品和进化等概念,为认识、理解复杂社会系统提供了准确而完整的系统概念架构;提升与完善系统认识方法(“物理-事理-文化”系统方法论)与企业建模理论,使其成为对复杂社会系统的认识方法与系统研究方法(系统模型方法论),为复杂系统的运行与进化的认识、描述和研究提供了科学而准确的方法和技术手段,使复杂系统的模型研究、系统仿真成为复杂系统研究和发展的科学手段。以系统模型作为系统知识模型,建立相应的知识管理系统,实现系统知识的转化、传输、共享、使用、存储的有效管理,使我们的社会在逐步实现信息化的同时真正建成知识化社会、创新型国家。     

系统与系统研究的本质

在系统形态及其演化分析的基础上，通过对“系统”概念定义多样性及其分类的理论辨析，进一步探索系统及系统研究的本质。     

系统思想的结晶:系统哲学

系统哲学的创立是 2 0世纪系统思想发展的一个必然结果 ,它代表着我们这一时代的思维方式———用系统的观点看世界 ,用系统的方法解决问题。系统哲学不仅是马克思主义哲学的天然盟友 ,而且它极大地丰富和发展了马克思主义哲学。随着科学和社会的发展 ,2 1世纪系统哲学必将成为具有强大生命力的新的哲学形态     

系统开发中的认知方法研究

从认知方法论的角度，对目前各种系统开发过程中的认知方法体系以及由此而产生的系统开发方法展开讨论．通过对大量开发方法的比较，给出了目前存在于系统开发领域的几种认知方法体系以及常用系统开发方法与认知方法体系之间的对应关系。     

论系统的多样性和多样系统

系统的多样性是系统的重要方面,也是多样系统的基本特征。系统的多样性和多样系统是系统研究的重要内容之一。系统呈现多样性和多样系统的存在,主要决定系统自身的主观因素,同时也与系统的外部因素有关。造成系统多样性和多样系统的原因各有其内涵。研究系统的多样性和多样系统有着重要的理论和现实意义,尤其是加深对系统复杂性和复杂系统及其表现的认识。     

综合智能系统结构与智能系统生成

软件、硬件、人工智能、神经网络等技术的迅速发展导致各种智能系统的出现。现已出现的智能系统已取得巨大的成就，但仍需功能更强、种类更多的其它智能系统，以解决已存在的问题和将会出现的难题。本文首先提出综合智能系统结构，在此结构的基础上，分析已有的智能系统，并探求各种形式的更复杂的其它智能系统生成的方法。     

系统科学及系统复杂性研究

众所周知，系统科学与“复杂性”的研究有着十分密切的联系，本文从现代科学技术体系的观点，介绍系统科学在中国的发展，而且讨论了与系统科学相关的“系统复杂性”的研究，同时讨论了系统科学的三个层次：基础理论研究层次，包括“系统学”；技术科学层次，包括工程控制论与运筹学；工程应用层次包括各种系统工程，还有从系统科学通向马克思主义哲学的称为“系统论”的桥梁，最后归纳了与“系统复杂性”相关的主要传统的和新兴的研究课题。     

系统科学与系统工程的发展

系统科学的产生与发展体现了现代科学发展中具有重要意义的综合性和整体化趋势，综合集成方法是处理复杂系统的方法论，其实质是构造人机结合、人网结合、以人为主的信息、知识、智慧的综合集成体系，有效解决跨领域复杂系统问题。综合集成方法的提出推动了系统工程的发展，其发展将进一步为落实和发展科学发展观提供科学依据和方法。     

用GPS和集群通信组成动态指挥调度系统

ＧＰＳ（全球定位系统）是应用广泛的定位、导航系统，集群通信系统是专用业务移动通信网发展的高级形式，将ＧＰＳ与集群通信相结合组成动态指挥调度系统是一个实现车辆动态监控的优选方案。本文探讨了这种方案，给出了实验系统设计。